Phân tích lựa chọn máy biến áp cho nhà máy nhiệt điện để đảm bảo độ tin cậy cung cấp phụ tải

MỤC LỤC

Chọn máy biến áp

Phơng án 1

Quy ớc chiều dơng của dòng công suất là chiều đi từ máy phát lên thanh góp đối với máy biến áp 2 cuộn dây và đi từ phía hạ lên phía trung và cao đối với máy biến áp liên lạc. → khi sự cố 1 bộ MF-MBA bên trung vẫn đảm bảo cung cấp đủ công suất cho phụ tải bên trung. Trong trờng hợp sự cố một máy biến áp tự ngẫu(MBA liên lạc), cho phép làm việc trong tình trạng này.

Nh vậy các máy biến áp đã chọn cho phơng án 1 đều đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, làm việc tin cậy. Tổn thất sắt không phụ thuộc vào phụ tải của máy biến áp và bằng tổn thất không tải của nó. Nh vậy các máy biến áp đã chọn cho phơng án 2 đều đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, làm việc tin cậy.

Mạch máy biến áp ba pha 2 cuộn dây : Dòng điện làm việc cỡng bức đợc xác định theo dòng điện cỡng bức của máy phát điện. Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện và dây dẫn, thanh dẫn của nhà máy điện theo các điều kiện đảm bảo về ổn định động và ổn định nhiệt khi có ngắn mạch.

Tính các điện kháng trong hệ đơn vị tơng đối cơ bản

Để tính toán dòng điện ngắn mạch ta dùng phơng pháp gần đúng với khái niệm. Nhà chế tạo đã cho điện áp ngắn mạch giữa các phía điện áp của máy biến áp tự ngẫu.

Tính toán dòng điện ngắn mạch

Để chọn khí cụ điện cho mạch 220kV, ta chọn diểm ngắn mạch N1 với nguồn cung cấp là toàn bộ hệ thống và các máy phát điện. Đối với mạch 110kV, điểm ngắn mạch tính toán là N2 với nguồn cung cấp gồm toàn bộ các máy phát và hệ thống. Tuy nhiên với mạch máy phát điện cần tính toán hai điểm ngắn mạch là N3 và N3’.

Điểm ngắn mạch N3 có nguồn cung cấp là toàn bộ các máy phát ( trừ máy phát G2) và hệ thống. So sánh trị số của dòng điện ngắn mạch tại hai điểm này và chọn khí cụ điện theo dòng điện có trị số lớn hơn. Nguồn cung cấp cho điểm ngắn mạch N4 gồm toàn bộ các máy phát và hệ thống điện.

Để tính toán điểm ngắn mạch tại N2 ta có thể lợi dụng kết quả tính toán, biến đổi sơ. Để tính dòng ngắn mạch tại điểm N3 ta sử dụng các giá trị điện kháng tơng đối đã. Điểm ngắn mạch N3’ chính là ngắn mạch đầu cực máy phát điện G2 nên nguồn cung cấp chỉ gồm có một máy phát G2 và có sơ đồ thay thế nh hình 4-15.

Để tính toán điểm ngắn mạch tại N2 ta có thể lợi dụng kết quả tính toán, biến đổi sơ. Để tính dòng ngắn mạch tại điểm N3 ta sử dụng các giá trị điện kháng tơng đối đã.

Tính toán chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật và chọn phơng án tối u

Trong đó : *VB là vốn đầu t cho máy biến áp đợc xác định theo công thức VB = ΣVBi *KBi. KBi là tính đến tiền chuyên chở lắp đặt máy biến áp thứ i ( hệ số này phụ thuộc vào công suất và điện áp định mức ). Vì phơng án 1 có hàm chi phí tính toán Cmin nên phơng án 1 là phơng án tối u ta chọn phơng án 1 là phơng án nối điện của nhà máy thiết kế.

Chọn thiết bị và dây dẫn

Chọn máy cắt và dao cách ly
Chọn thanh dẫn, thanh góp 1.Chọn thanh dẫn cứng
Chọn thiết bị cho phụ tải địa phơng
Chọn máy biến điện áp và máy biến dòng điện
Chọn máy cắt điện và dao cách ly 1.Tính toán ngắn mạch

Thanh dẫn mềm đợc dùng để từ đầu cực phía cao, phía trung của máy biến áp tự ngẫu và cuộn cao của máy biến áp hai cuộn dây lên các thanh góp 220kV và 110kV. Trong đó :Ihccp là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn đã đợc hiệu chỉnh theo nhiệt độ tại nơi lắp đặt. Các dây dẫn mềm này treo ngoài trời, có độ ổn định nhiệt tơng đối lớn nên ta không cần kiểm tra ổn định nhiệt khi ngắn mạch.

Từ kết quả tính toán dòng điện làm việc cỡng bức ở chơng IV tính đợc dòng cho phép (đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ) của các cấp điện áp. Để kiểm tra cách điện và cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle, đo lờng đặt các máy biến điện áp trên thanh góp 220 kV. Máy biến dòng đã chọn có dòng điện sơ cấp định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt.

Để kiểm tra cách điện và cung cấp tín hiệu cho hệ thống bảo vệ rơle, đo lờng đặt các máy biến điện áp trên thanh góp 110 kV. Máy biến dòng đã chọn có dòng điện sơ cấp định mức lớn hơn 1000A nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt. Theo quy định bắt buộc mạch máy phát phải có các phần tử đo lờng sau: ampe kế, vôn kế, tần số kế, cosϕ kế, oát kế tác dụng, oát kế phản kháng, oát kế tác dụng tự ghi, công tơ tác dụng, công tơ phản kháng.

Vì phụ tải của biến điện áp là các dụng cụ đo lờng nên dùng hai biến điện áp một pha nối dây kiểu V/V và đợc nối vào đầu cực để lấy các điện áp dây AB và BC. Để thoả mãn cấp chính xác 0,5 của máy biến dòng điện ta cần chọn dây dẫn đến các dụng cụ đo lờng có đủ độ lớn cần thiết. Máy biến dòng kiểu TШΛ-20-1 có sơ cấp là thanh dẫn của thết bị phân phối nên ổn định động của nó quyết định bởi ổn định động của thanh dẫn mạch máy phát.

Cấp tự dùng riêng 6.3kV chiểm tỷ lệ lớn cung cấp cho các máy công tác đảm bảo sự làm việc của lò hơi và tuabin các tổ máy. Cấp tự dùng chung 0.4kV cung cấp cho các máy công tác phục vụ chung không liên quan trực tiếp đến lò hơi và tuabin, tuy nhiên rất cần thiết cho sự làm việc của nhà máy. Giả sử mỗi tổ máy tơng ứng với một lò và mỗi lò đợc cung cấp từ một phân đoạn, do đó để cung cấp điện tự dùng cho 4 tổ máy cần dùng 4 phân đoạn, mỗi phân đoạn đợc cung cấp bằng một máy biến áp hạ áp 10.5/6.3kV.

Để dự trữ cho cấp 6.3kV dùng một máy biến áp dự trữ nối với cuộn hạ của máy biến áp tự ngẫu (phía trên đầu cực máy cắt để khi máy phát 1,2 nghỉ thì điện tự dùng đợc lấy từ hệ thống về). Vì hệ thống tự dùng nối theo sơ đồ khối nên máy biến áp dự trữ cấp một đợc chọn theo điều kiện không chỉ để thay thế cho máy biến áp làm việc khi sửa chữa mà còn để cung cấp cho hệ thống tự dùng trong quá trình dừng và khởi động khối.